硬受限下的软物质:纳米多孔介质中的相变热力学、结构、织构、扩散与流动——专题综述
软凝聚态物质
2015-02-17 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
化学物理
流体动力学
摘要
纳米多孔介质中的空间受限往往显著影响分子软物质的结构、热力学和迁移率。本文回顾了热力学平衡现象,如物理吸附、毛细管凝聚、结晶、自扩散和结构相变,以及空间受限非平衡物理新兴领域的选定方面,即液体的流变学、毛细管驱动的流动现象以及纳米多孔材料中的浸润前沿展宽。纳米尺度系统中的观测结果与相应的体相现象学相关联。受限分子物种的复杂性各异,从简单的构建单元(如稀有气体原子、正构烷烃和醇类)到液晶、聚合物、离子液体、蛋白质和水。主要展示了孔径范围从几纳米到 50 纳米的氧化铝、碳、金、二氧化硅和硅等介孔固体的实验结果。文中还讨论了纳米孔受限凝聚态物质的特殊性与应用的关系。特别强调了纳米多孔介质中结晶过程中的织构形成,这一主题既具有高度的基础兴趣,又具有日益重要的纳米技术意义,例如用于通过熔体渗透合成有机/无机杂化材料、在晶体成核中使用纳米多孔固体或在模板辅助电化学沉积纳米结构。
引用
@article{arxiv.1502.04659,
title = {Soft matter in hard confinement: phase transition thermodynamics, structure, texture, diffusion and flow in nanoporous media - topical review},
author = {Patrick Huber},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.04659},
year = {2015}
}
备注
81 pages, 32 figures, 2 movies, review, pre-print version